K掺杂Ca3Co4O9的微波合成和热电性能研究

摘要

以K2CO3,CaCO3和Co2O3为原料,利用微波方法合成了系列样品Ca3-xKxCo4O9(x≤0.30).随着K掺杂量的增加,晶格单斜应力在0≤x<0.10范围增加较快,而在0.10≤x≤0.30范围内变化不大.样品中空位型缺陷浓度随x先增加后减小,在x=0.10时,达到最大值.K掺杂样品的电导率随x增加而逐渐增加,Seebeck系数随x变化不大.样品的热导率在x=0.10时达到最低,其热电优值ZT也明显高于其他样品.在晶格应力、空位缺陷以及晶界三者的协同作用下,当T=873 K时,Ca2.90K0.10Co4O9的ZT可达到0.20.这一结果比溶胶凝胶法制备的样品ZT高约43%.